Specyfikacja Sterownika jest najważniejszym etapem procesu rozwoju dla każdej aplikacji automatyki przemysłowej. Historycznie niektóre sterowniki były de facto wyborem dla konkretnej konstrukcji maszyny, niezależnie od tego, czy był to programowalny sterownik logiczny (PLC), czy programowalny sterownik automatyki (PAC), w zależności od obszaru i zastosowania.
te urządzenia sprawdziły się przez lata i sprzyjały mentalności „jeśli nie jest zepsuty, nie naprawiaj go”. Jednak wraz z postępem w technologii automatyzacji, sterowanie oparte na komputerach PC oferuje unikalny zestaw możliwości obejmujących szeroki zakres zastosowań i staje się kontrolerem z wyboru niezależnie od zastosowania.
zalety systemu sterowania opartego na komputerze
największą zaletą wyboru systemu sterowania opartego na komputerze jest doskonała skalowalność sprzętu i oprogramowania. Zapewnia to inżynierom jasną i wydajną ścieżkę migracji, ponieważ projekty maszyn i instalacji zmieniają się w czasie. Na przykład niektórzy producenci oferują szereg opcji kontrolera, od podstawowego przez zaawansowany procesor RISC (ARM), przez szereg wielordzeniowych kontrolerów w wielu formatach sprzętowych, aż po serwer przemysłowy wyposażony w 36-rdzeniowy procesor, który umożliwia sterowanie wielordzeniowe.
wszystkie te urządzenia obsługują oprogramowanie sterujące oparte na komputerze PC dla szeregu funkcji, w tym sterowników PLC, sterowania ruchem, bezpieczeństwa, interfejsu człowiek-maszyna (HMI), pomiarów, monitorowania stanu i innych—zazwyczaj na jednym urządzeniu w przypadku sterowników wielordzeniowych. Ponadto wszystkie funkcje z wyjątkiem wydajności wielordzeniowej gamy produktów mogą być określone w wielu formach, niezależnie od tego, czy są montowane na szynie DIN, w szafce lub zintegrowane z ekranem HMI, wśród innych opcji.
integracja HMI z urządzeniem all-in-one różni się od PLC lub PAC dla opcji sterowania opartych na PC, ponieważ urządzeń, które integrują ekran do wizualizacji, jest niewiele. Standardowe są również opcje pamięci półprzewodnikowej w postaci kart CFast (znanych również jako CompactFast) i dysków półprzewodnikowych (SSD), co zmniejsza liczbę ruchomych części i zapewnia wysoką niezawodność w krytycznych zastosowaniach. Wraz ze wzrostem liczby operacji i potrzeb procesowych, sterowniki oparte na komputerach PC można łatwo wymienić na bardziej wydajny model wykorzystujący tę samą platformę programową. Wymiana ta zazwyczaj wiąże się z prostą wymianą karty compact flash ze starego urządzenia z nowym kontrolerem i ponownym uruchomieniem systemu. Nie jest wymagane programowanie (o ile nie zostaną dodane nowe funkcje), co jest zaletą systemu automatyzacji opartego na oprogramowaniu.
Korzystanie z oprogramowania automatyzacji do obsługi zadań specyficznych dla sterowania i uruchamianie go na uniwersalnym sprzęcie PC stało się przełomowe dla firm, które szukają solidnego, elastycznego i łatwego w użyciu środowiska programistycznego i platformy sterowania. Na przykład producenci oferują oprogramowanie sterujące, które dopasowuje sprzęt komputerowy do różnych poziomów wydajności, aby zaspokoić indywidualne potrzeby każdej aplikacji, niezależnie od tego, czy wymagane są specjalne funkcje w ruchu komputerowym sterowania numerycznego (CNC) i kinematyce robotycznej, czy dla funkcji PLC.
ponadto środowisko inżynierii automatyzacji jest wbudowane w Microsoft Visual Studio, dzięki czemu oprogramowanie jest bardzo znane zdecydowanej większości programistów i pozwala na pracę programistyczną dzieloną między inżynierów z różnych dyscyplin, takich jak tradycyjni Programiści PLC, Programiści informatyczni i specjaliści technologii informatycznych (IT). Ponowne użycie kodów jest koniecznością i jest czymś, co inżynierowie kontroli muszą wziąć pod uwagę przy wyborze nowej platformy sterowania. Bloki funkcyjne w językach programowania IEC-61131-3 lub innym programowaniu obiektowym są często dostępne w bibliotekach specyficznych dla aplikacji. Ponowne użycie kodu ułatwia znacznie krótszy czas wprowadzania na rynek i bardziej elastyczne projekty maszyn dla producentów oryginalnego sprzętu( OEM), integratorów systemów i użytkowników końcowych.
platformy sterujące oparte na komputerach PC do wdrażania IIoT
innowacyjni inżynierowie i kierownictwo firmy szybko ustalają, że wdrożenie Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) i Industrie 4.0 concepts jest logicznym kolejnym krokiem do stworzenia bardziej powiązanych przedsiębiorstw i jest niezbędnym uwzględnieniem przyszłych aktualizacji i rozwoju. W przypadku sterownika PLC lub innego zamkniętego sprzętu dodanie komunikacji IoT staje się trudniejszą propozycją i zazwyczaj wymaga dodania sprzętu i oprogramowania innych firm od firm IT, aby wszystko działało.
dzięki sterowaniu opartemu na PC, ten rodzaj łączności był możliwy, zanim wymyślono większość głównych dzisiejszych haseł. Co ważniejsze, łączność można osiągnąć przy użyciu niewielkiego lub żadnego dodatkowego sprzętu, ponieważ łączność internetowa i Ethernet są wbudowane w platformy sterujące oparte na komputerach PC od dziesięcioleci. Nawet jeśli operacja nie jest jeszcze gotowa do wejścia na wody IIoT i Industrie 4.0, sterowanie oparte na PC zapewnia najbardziej logiczną platformę sterowania z niezakłóconą ścieżką migracji, aby dodać wyższy poziom łączności dzisiaj lub w dowolnym momencie w przyszłości.
wzrośnie i tak już wysokie zapotrzebowanie na systemy sterowania. Ponieważ inżynierowie zakładu I konstruktorzy maszyn proszą sprzedawców sterowników o zapewnienie większej funkcjonalności i łączności w porównywalnej cenie, elastyczne i skalowalne systemy sterowania oparte na komputerach PC stanowią najbardziej opłacalną i niezawodną opcję.
Eric Reiner jest specjalistą ds. rynku komputerów przemysłowych w firmie Beckhoff Automation. Edytowane przez Emily Guenther, associate content manager, CFE Media, Control Engineering, [email protected].
więcej porad
kluczowe pojęcia
- zalety systemu sterowania opartego na komputerze.
- systemy sterowania oparte na PC dla IIoT i Industrie 4.0.
- jak systemy sterowania oparte na PC pasują do każdej aplikacji.
zastanów się nad tym
jakie są pułapki w korzystaniu z systemów sterowania opartych na PC?